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无线信号控制方法、装置、设备及存储介质与流程

2022-05-17 22:30:48 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种无线信号控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.随着移动通信网络技术的快速发展,移动通信网络的应用场景越来越多。以高铁场景为例,在高铁车辆沿线可以部署不同运营商的基站,以向高铁车辆内的用户设备提供无线信号。实际应用时,由于车辆封闭性较好、移动速度较快,加上移动通信网络的频率越来越高,因此,在高铁车辆相对于基站发生移动的过程中,在高铁车辆内实现无线信号覆盖的难度较大,同时,在高铁车辆内实现与基站的精准时间同步的难度也较大。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明实施例期望提供一种无线信号控制方法、装置、设备及存储介质。
4.本发明实施例的技术方案是这样实现的:
5.本发明的至少一个实施例提供一种无线信号控制方法,所述方法包括:
6.在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
7.基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的无线信号覆盖强度满足预设条件;
8.基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。
9.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
10.确定所述输入信号对应的第一输入功率值;
11.将所述第一输入功率值与预设参考功率值进行比较,得到比较结果;
12.基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制。
13.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
14.当所述比较结果表征所述第一输入功率值小于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路调大。
15.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
16.当所述比较结果表征所述第一输入功率值大于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调小。
17.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调小,包括:
18.基于所述第一输入功率值、预设参考功率值和预设步长,确定增益衰减量;
19.基于增益衰减量,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益由第一值调整为第二值;
20.其中,所述第一值大于所述第二值。
21.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述车辆包括一个主控制单元(mu,master unit)和多个远端覆盖单元(ru,remote unit);所述方法还包括:
22.确定所述mu的第二输入功率值和多个ru中任意一个ru的第三输入功率值;
23.基于所述第二输入功率值和所述第三输入功率值,确定所述预设参考功率值。
24.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述确定所述mu的第二输入功率值和多个ru中任意一个ru的第三输入功率值,包括:
25.确定所述mu的第一输出功率值和第一标称增益;并确定所述多个ru中任意一个ru的第二输出功率值和第二标称增益;
26.基于所述第一输出功率值和所述第一标称增益,确定所述mu的第二输入功率值;并基于所述第二输出功率值和所述第二标称增益,确定所述多个ru中任意一个ru的第三输入功率值。
27.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步,包括:
28.通过调制解调模块对所述输入信号进行解析;并判断在预设时长内是否从所述输入信号中解析到授时时钟信号;
29.当确定在第一预设时长内不能利用获取的输入信号得到授时时钟信号时,利用第一时钟模块向调制解调模块提供时钟信号;所述第一时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步。
30.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述方法还包括:
31.通过所述调制解调模块对所述第一时钟模块提供的时钟信号进行解析;并判断在预设时长内是否从所述时钟信号解析得到授时时钟信号;
32.当确定在预设时长未从所述第一时钟模块提供的时钟信号中解析得到授时时钟信号时,利用第二时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;所述第二时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步;
33.其中,所述第一时钟模块和第二时钟模块不同。
34.本发明实施例提供一种无线信号控制装置,包括:
35.获取单元,用于在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
36.处理单元,用于基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的信号覆盖强度满足预设条件;以及基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。
37.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
38.确定所述输入信号对应的第一输入功率值;
39.将所述第一输入功率值与预设参考功率值进行比较,得到比较结果;
40.基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制。
41.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
42.当所述比较结果表征所述第一输入功率值小于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路调大。
43.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
44.当所述比较结果表征所述第一输入功率值大于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调小。
45.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
46.基于所述第一输入功率值、预设参考功率值和预设步长,确定增益衰减量;
47.基于增益衰减量,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益由第一值调整为第二值;
48.其中,所述第一值大于所述第二值。
49.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述车辆包括一个mu和多个ru;所述装置还包括:
50.确定单元,用于确定所述mu的第二输入功率值和多个ru中任意一个ru的第三输入功率值;基于所述第二输入功率值和所述第三输入功率值,确定所述预设参考功率值。
51.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述确定单元,具体用于:
52.确定所述mu的第一输出功率值和第一标称增益;并确定所述多个ru中任意一个ru的第二输出功率值和第二标称增益;基于所述第一输出功率值和所述第一标称增益,确定所述mu的第二输入功率值;并基于所述第二输出功率值和所述第二标称增益,确定所述多个ru中任意一个ru的第三输入功率值。
53.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
54.通过调制解调模块对所述输入信号进行解析;并判断在预设时长内是否从所述输入信号中解析到授时时钟信号;
55.当确定在第一预设时长内不能利用获取的输入信号得到授时时钟信号时,利用第一时钟模块向调制解调模块提供时钟信号;所述第一时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步。
56.此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,还用于:
57.通过所述调制解调模块对所述第一时钟模块提供的时钟信号进行解析;并判断在预设时长内是否从所述时钟信号解析得到授时时钟信号;
58.当确定在预设时长未从所述第一时钟模块提供的时钟信号中解析得到授时时钟信号时,利用第二时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;所述第二时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步;
59.其中,所述第一时钟模块和第二时钟模块不同。
60.本发明实施例提供一种无线信号控制装置,包括:
61.通信接口,用于在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
62.处理器,用于基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的信号覆盖强度满足预设条件;以及基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。
63.本发明的至少一个实施例提供一种通信设备,包括处理器和用于存储能够在处理
器上运行的计算机程序的存储器,其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行上述任一方法的步骤。
64.本发明的至少一个实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
65.本发明实施例提供的无线信号控制方法、装置、设备及存储介质,在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的无线信号覆盖强度满足预设条件;基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。采用本发明实施例提供的技术方案,支持在高铁发生高速移动、快速切换基站的情况下实现增益自动控制,以及支持在高铁发生高速移动、快速切换基站的情况下实现与基站的精准时间同步,与相关技术中通过提高布站密度来提高车内无线信号的功率的方式相比,实现方式简单有效,且能够降低成本。
附图说明
66.图1是本发明实施例提供的无线信号控制方法应用的使用场景示意图;
67.图2是本发明实施例提供的无线信号控制方法的实现流程示意图;
68.图3是本发明实施例实现下行链路增益控制应用的电路示意图;
69.图4是本发明实施例对高铁车辆与基站之间的下行链路增益进行控制的实现流程示意图;
70.图5是本发明实施例实现与基站的时间同步应用的电路示意图;
71.图6是本发明实施例与基站进行时间同步的实现流程示意图;
72.图7是本发明实施例提供的无线信号控制装置的组成结构示意图;
73.图8是本发明实施例提供的通信设备的组成结构示意图。
具体实施方式
74.在对本发明实施例的技术方案进行介绍之前,先对相关技术进行说明。
75.相关技术中,随着移动通信网络技术的快速发展,移动通信网络的应用场景越来越多。以5g高铁场景为例,由于高铁列车的封闭性好、列车速度快、用户集中、使得5g网络覆盖在高铁场景中应用难度很大。目前,5g nr的主流频段在c波段,这个频段比lte网络1.8ghz的频段高了很多。穿透损耗与网络使用的频率没有明确的线性关系,但对于同一介质来说,穿透损耗是随着频率的增加而增加,所以5g nr相对与4g lte,实现覆盖的难度更大。目前,为了高铁车内覆盖,运营商目前采用加大沿线站点部署密度进行覆盖,对车内覆盖效果差,铁路沿线覆盖成本高。目前高铁场景的5g覆盖的方法,是通过室外宏站来实现的,由于5g nr频段穿透衰减更大,所以需要缩短宏站之间的距离,这直接导致成本的提升,所以找到能够提升高铁列车5g覆盖的方法以降低布站成本,在投入最小的情况下,达到最好的覆盖效果,成为最迫切的需求,考虑到5g信号的主要频段比4g lte要高,在穿透高铁车体时的损耗更大,所以在进行高铁场景的信号覆盖时,如何有效解决车体对无线信号的衰减,是解决问题最直接的思考方向。另外,当列车沿线站间距被拉大后,在离基站近的区域,信号覆盖好,在距离基站较远的区域,信号覆盖较差,整体变化明显,在高铁车辆内实现与基站的精准时间同步的难度也较大。
76.基于此,本发明的各个实施例中,在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的无线信号覆盖强度满足预设条件;基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。
77.下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。
78.图1是本发明实施例提供的无线信号控制方法应用的使用场景示意图,如图所示,包括:
79.基站,可以是指不同运营商的基站,例如移动、联通、电信等运营商的基站。
80.高铁车辆,可以设置有1个mu设备和多个ru设备。其中,mu设备用于接收所述基站发送的输入信号;ru设备用于进行盲区覆盖。这里,mu设备可以设置有无线信号控制装置,所述无线信号控制装置包括:
81.外置天线,用于接收所述基站发送的输入信号;
82.车内级联直放站,用于基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的无线信号覆盖强度满足预设条件;以及基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步;
83.室内分布天线(图1中未示出),用于将所述基站发送的输入信号的输入功率向列车内的用户设备进行辐射;
84.射频馈线,用于连接车内级联直放站和室内分布天线。
85.需要说明的是,所述外置天线支持多个频段,满足同时支持多个运营商的需要;车内级联直放站支持多个频段,满足同时支持多个运营商的需要;车内级联直放站支持tdd、fdd模式;车内级联直放站,在满足覆盖整列列车的同时,只需要对列车做最小的改动(如打孔,伸出天线);对车内级联直放站中的微放单元可以进行监控、查询、增益配置、通道开关等操作。
86.图2是本发明实施例提供的一种无线信号控制方法的实现流程示意图,结合图1所示的示意图说明图2的实现过程,如图2所示,所述方法包括:
87.步骤201:在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
88.步骤202:基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的无线信号覆盖强度满足预设条件;
89.步骤203:基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。
90.这里,在步骤201至202中,实际应用于高铁场景时,在高铁车辆相对于基站发生移动的情况下,基站向高铁车辆发送的输入信号会随着二者距离的变化而变化,且所述输入信号透过高铁车辆会产生损耗,这样,为了保证高铁车辆向车内的用户设备提供稳定的无线信号,可以对高铁车辆与基站之间的下行链路增益进行控制。其中,所述下行链路增益可以是指将下行链路上基站发送给高铁车辆的输入信号对应的输入功率向车内的用户设备进行辐射的无线信号覆盖程度。所述无线信号覆盖强度满足预设条件可以是指无线信号覆盖强度处于一个稳定的范围内。
91.这里,在步骤203中,实际应用高铁场景时,在高铁车辆相对于基站发生高速移动的情况下,高铁列车内的用户设备可能需要在不同基站对应的施主小区进行快速切换,这样,为了保证用户设备能够与切换前后的基站进行精准时间同步,可以控制mu设备的车内
级联直放站中的调制解调模块稳定输出用于与基站进行时间同步的授时时钟信号。
92.需要说明的是,本发明实施例中的应用场景不限于高铁场景,车辆不限于高铁列车,任何能够相对于基站发生快速移动的车辆都可以。
93.下面对在车辆相对于基站发生移动的过程中,如何对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制的过程进行详细说明。
94.实际应用时,在高铁列车高速移动状态下,高铁列车上接收天线与基站间的距离在快速变化,这就对高铁列车设备的增益控制提出了非常苛刻的要求。即,为了保证高铁车辆相对于基站发生移动的过程中,将基站发送的输入信号对应的输入功率向车内用户设备进行辐射的输出功率能够保持在一个稳定范围内,可以控制下行链路增益随着输入信号对应的输入功率值的变化而发生变化。
95.基于此,在一实施例中,所述基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
96.确定所述输入信号对应的第一输入功率值;
97.将所述第一输入功率值与预设参考功率值进行比较,得到比较结果;
98.基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制。
99.这里,以高铁车辆为例,所述基于所述比较结果,对高铁车辆与基站之间的下行链路增益进行控制,具体包括以下几种情况:
100.第一种情况,在输入信号对应的输入功率值小于预设参考功率值的情况下,控制高铁车辆与基站之间的下行链路增益增大。
101.第二种情况,在输入信号对应的输入功率值大于预设参考功率值的情况下,控制高铁车辆与基站之间的下行链路增益降低。
102.第三种情况,在输入信号对应的输入功率值等于预设参考功率值的情况下,控制高铁车辆与基站之间的下行链路增益保持不变。
103.针对上述第一种情况,实际应用时,由于高铁在行驶过程中和沿线基站角度一直变化,和基站距离不同,高铁上设置的回传天线和基站间的路损也会一直变化,回传天线接收到的信号强度也会一直变化,所以在高铁车辆接近基站的过程中需要根据接收的输入信号对应的输入功率情况调整高铁列车与基站之间的下行射频链路的增益,使基站发送的输入信号一直处在mu设备的放大器的线性区中;在高铁车辆远离基站的过程中,该基站向高铁车辆发送的输入信号对应的输入功率值降低,这样,可以逐步放开下行射频链路的增益,从而提升车内的无线信号强度。
104.基于此,在一实施例中,所述基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
105.当所述比较结果表征所述第一输入功率值小于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调大。
106.实际应用时,当高铁车辆靠近某个基站时,该基站向高铁车辆发送的输入信号对应的输入功率值增大,这样,可以降低下行链路增益。
107.基于此,在一实施例中,所述基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
108.当所述比较结果表征所述第一输入功率值大于预设参考功率值时,将所述车辆与
所述基站之间的下行链路增益调小。
109.这里,具体地,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调小,包括:
110.基于所述第一输入功率值、预设参考功率值和预设步长,确定增益衰减量;
111.基于增益衰减量,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益由第一值调整为第二值;
112.其中,所述第一值大于所述第二值。
113.这里,可以按照公式(1)确定增益衰减量,具体如下:
[0114][0115]
其中,a1表示增益衰减量,p
rsrp
表示基站向高铁车辆发送的输入信号对应的第一输入功率值,p
ref
表示预设参考功率值,b表示预设步长,例如取值为0.5。
[0116]
这里,具体地,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调大,包括:
[0117]
基于所述第一输入功率值、预设参考功率值和预设步长,确定增益增长量;
[0118]
基于增益增长量,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益由第一值调整为第三值;
[0119]
其中,所述第三值大于所述第一值。
[0120]
这里,可以按照公式(2)确定增益增长量,具体如下:
[0121][0122]
其中,a2表示增益衰减量,p
rsrp
表示基站向高铁车辆发送的输入信号对应的第一输入功率值,p
ref
表示预设参考功率值,b表示预设步长,例如取值为0.5。
[0123]
实际应用时,当基站向高铁车辆发送的输入信号对应的输入功率值等于预设参考功率值时,可以保持下行链路增益不变。
[0124]
基于此,在一实施例中,所述基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,包括:
[0125]
当所述比较结果表征所述第一输入功率值等于预设参考功率值时,保持所述车辆与所述基站之间的下行链路增益不变。
[0126]
需要说明的是,高铁车辆中的mu设备设置的无线信号控制装置能够支持高速移动状态下的增益控制,假设基站挂高25m,基站距离铁路线垂直距离为100m,随着高铁列车移动,每10m路损的变化量最大约0.5db,且随着高铁车辆与基站距离的增加,路损的变化量逐渐变小,假设高铁时速为360km/h,每移动10米,高铁车辆用时100ms,故下行链路增益可以按100ms的周期进行测量和调整。
[0127]
实际应用时,高铁列车中可以设置1个mu和多个ru,多个ru可以并联连接,1个mu的输入功率加上多个ru中任意一个ru的输入功率的总和可以用于评估输入信号对应的输入功率的大小,这样,可以基于1个mu的输入功率和多个ru中任意一个ru的输入功率,确定所述预设参考功率值,即高铁车辆的输入口允许的总功率强度。
[0128]
基于此,在一实施例中,所述车辆包括一个mu和多个ru;所述方法还包括:
[0129]
确定所述mu的第二输入功率值和多个ru中任意一个ru的第三输入功率值;基于所述第二输入功率值和所述第三输入功率值,确定所述预设参考功率值。
[0130]
这里,可以将所述第二输入功率值和第三输入功率值的和,作为所述预设参考功率值。
[0131]
实际应用时,可以根据mu设备中标明的输出功率值和标称增益,计算该mu对应的输入功率值,同样的,可以根据ru设备中标明的输出功率值和标称增益,计算该ru对应的输入功率值。
[0132]
基于此,在一实施例中,所述确定所述mu的第二输入功率值和多个ru中任意一个ru的第三输入功率值,包括:
[0133]
确定所述mu的第一输出功率值和第一标称增益;并确定所述多个ru中任意一个ru的第二输出功率值和第二标称增益;
[0134]
基于所述第一输出功率值和所述第一标称增益,确定所述mu的第二输入功率值;并基于所述第二输出功率值和所述第二标称增益,确定所述多个ru中任意一个ru的第三输入功率值。
[0135]
实际应用时,高铁车辆的mu设备中设置的无线信号控制装置除了能够对下行链路增益进行控制外,还可以具有bypass功能,即,可以提前预存基站、高铁车辆等关键地点的地理位置信息,按照gps/北斗等定位系统提供给无线信号控制装置的实时位置信息,若高铁列车处于在沿线基站覆盖信号好的区域(比如高铁列车停靠在车站内和穿梭城市区间)时,可以实时降低下行链路增益或者控制无线信号控制装置停止工作;若高铁列车位于基站覆盖信号不好的区域或处于高速移动状态下时,控制无线信号控制装置处于正常工作状态。
[0136]
基于此,在一实施例中,所述方法还包括:
[0137]
获取车辆当前所处的地理位置信息;根据所述地理位置信息,判断所述车辆与基站之间的距离是否小于或等于预设距离阈值;
[0138]
当确定所述车辆与基站之间的距离小于或等于预设距离阈值时,停止对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制;
[0139]
当确定所述车辆与基站之间的距离大于预设距离阈值时,开启对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制。
[0140]
图3是本发明实施例实现下行链路增益控制应用的电路示意图,如图3所示,包括电路包括:
[0141]
调制解调(modem)模块,用于在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
[0142]
处理器(mcu)模块,用于将所述第一输入功率值与预设参考功率值进行比较,得到比较结果;基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制。
[0143]
在一示例中,如图4所示,结合图3所示的电路图,描述对高铁车辆与基站之间的下行链路增益进行控制的过程,包括:
[0144]
步骤401:在车辆相对于基站发生移动的过程中,利用调制解调模块获取所述基站发送的输入信号,并发送给处理器模块。
[0145]
步骤402:利用处理器模块确定基站发送的输入信号对应的第一输入功率值;判断所述第一输入功率值是否小于预设参考功率值,当所述比较结果表征所述第一输入功率值小于预设参考功率值时,执行步骤403;当所述比较结果表征所述第一输入功率值大于预设
参考功率值时,执行步骤404。
[0146]
这里,当所述比较结果表征所述第一输入功率值等于预设参考功率值时,保持所述车辆与所述基站之间的下行链路增益为标称增益。
[0147]
步骤403:将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调大。
[0148]
步骤404:将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调小。
[0149]
这里,以中国移动5g高铁覆盖为例,假设两个基站之间的间距为500m,在不使用本发明实施例提供的无线信号控制方法之前,单个基站的无线信号覆盖能够达到250米。利用本发明实施例提供的无线信号控制方法后,将两个基站之间的间距拉大到2km以上,仍可以完成车内25米的无线信号覆盖(假设列车长度为25米),具体参数详见表1。
[0150][0151]
表1
[0152]
这里,在高铁车辆相对于基站发生移动的过程中,对高铁车辆与基站之间的下行链路增益进行控制,具备以下优点:
[0153]
(1)高铁车辆的mu设备中设置无线信号控制装置;该无线信号控制装置能够支持在高铁发生高速移动、快速切换基站的情况下实现增益自动控制,通过在车体上开口将安置在车体外天线上接收到的室外信号引入车内并放大,与相关技术中提高布站密度来提高车内无线信号的功率的方式相比,能够降低成本,实现方式简单有效;与相关技术中减小车体厚度来提高车内无线信号的功率的方式相比,能够在保证车辆安全的情况下实现无线信号覆盖。
[0154]
(2)根据基站向高铁车辆发送的输入信号对应的输入功率的变化情况,判断是接近基站还是远离基站,然后分别对下行链路增益进行大步进的衰减或增大调整。
[0155]
下面对在车辆相对于基站发生移动的过程中,如何与基站实现时间同步的过程进
行详细说明。
[0156]
这里,在车辆相对于基站发生移动的过程中与基站实现时间同步具体包括以下几种情况:
[0157]
第一种情况,在未丢失施主基站的情况下,利用基站发送的输入信号,确定与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0158]
具体地,所述施主基站可以是指向高铁列车提供输入信号的基站。在有施主基站的情况下,可以通过在mu中设置的无线控制装置包括的modem模块,实现设备的授时、基带同步、自适应施主基站时隙配比等等,并支持在高铁列车在不同施主小区快速切换时,稳定输出用于与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0159]
第二种情况,在丢失施主基站的情况下,利用第一时钟模块输入的时钟信号,确定与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0160]
具体地,在丢失施主基站的情况下,考虑到室外宏基站的时间同步可以采用gps/北斗时钟来实现,所以可以优先采用gps/北斗模块为modem模块提供授时时钟信号来与基站保持同步,使得在高铁列车在不同施主小区快速切换时,稳定输出用于与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0161]
第三种情况,在丢失施主基站和第一时钟模块提供的时钟信号的情况下,在短时间内,利用第二时钟模块输入的时钟信号,确定与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0162]
具体地,考虑高铁沿线的特殊场景(如隧道),即无施主基站并且无gps/北斗接入时(此场景持续时间很短),为实现短时间内保持住同步状态,可以利用具备高稳定度的第二时钟模块提供modem模块授时时钟信号,使得在高铁列车在不同施主小区快速切换时,稳定输出用于与基站进行时间同步的授时时钟信号,即,确保在此时段,同步信号仍能保持一段时间,保持时间不少于60秒,抖动幅度不超过tdd协议允许的最大偏离,例如保持时间小于cp。
[0163]
需要说明的是,在高铁列车处于高速移动状态的情况下,假设高铁列车的时速为350km/h,铁路沿线基站之间的间距为500m,高铁列车在两个基站之间移动的时间约为5s,且两个基站之间覆盖重合的区域较小,这样,利用室外不同的宏基站实现时间同步(如tdd同步)会存在高速频繁切换的问题。由于高铁列车移动速度快,为保证用户无缝移动性及服务质量,要求在高铁列车在不同施主小区快速切换时,能够稳定输出用于与基站进行时间同步的授时时钟信号,以保证终端通过切换区域的时间大于切换的处理时间。
[0164]
实际应用时,在未丢失施主基站的情况下,利用基站发送的输入信号,确定与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0165]
基于此,在一实施例中,所述基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步,包括:
[0166]
判断在第一预设时长内是否能够利用获取的输入信号得到授时时钟信号;
[0167]
当确定在第一预设时长内能够利用获取的输入信号得到授时时钟信号时,利用第一时钟模块向调制解调模块提供时钟信号;所述第一时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步。
[0168]
这里,调制解调(modem)模块可以在快速小区切换情况下实现与基站的时间同步,并输出信源rsrp、sinr、rssi等信息,同时,调制解调(modem)模块同步后会提供对应的up/
down开关信号来做射频链路的时序控制,保证不同运营商tdd系统可以可靠同步。
[0169]
实际应用时,在丢失基站的情况下,可以利用第一时钟模块输入的时钟信号,确定与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0170]
基于此,在一实施例中,所述基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步,包括:
[0171]
判断在第一预设时长内是否能够利用获取的输入信号得到授时时钟信号;
[0172]
当确定在第一预设时长内不能利用获取的输入信号得到授时时钟信号时,利用第一时钟模块向调制解调模块提供时钟信号;所述第一时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步。
[0173]
这里,所述第一预设时长可以根据所述授时时钟信号的周期确定,例如,假设所述授时时钟信号的周期=t,则预设时长=3t。
[0174]
这里,所述调制解调模块可以利用所述第一时钟模块提供的时钟信号解析得到授时时钟信号,并利用解析得到的授时时钟信号与所述基站进行时间同步。其中,所述第一时钟模块具体可以为gps时钟模块/北斗时钟模块。
[0175]
实际应用时,在丢失施主基站和第一时钟模块提供的时钟信号的情况下,在短时间内,利用第二时钟模块输入的时钟信号,确定与基站进行时间同步的授时时钟信号。
[0176]
基于此,在一实施例中,所述方法还包括:
[0177]
判断在第二预设时长内是否能够利用所述第一时钟模块输入的时钟信号得到授时时钟信号;
[0178]
当确定在第二预设时长内不能利用所述第一时钟模块提供的时钟信号得到授时时钟信号时,利用第二时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;所述第二时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步;其中,所述第一时钟模块和第二时钟模块不同。
[0179]
这里,所述第二时钟模块具体可以是指具备高稳定度的时钟模块,即在短时间内可以向调制解调模块提供是时钟信号的模块,且时钟的精度等级低于第一时钟模块如gps时钟模块/北斗时钟模块。
[0180]
这里,实际应用时,可以通过高铁车辆的mu设备中的调制解调模块对所述第一时钟模块提供的时钟信号进行解析;并判断在第二预设时长内是否从所述时钟信号解析得到授时时钟信号;当确定在第二预设时长未从所述第一时钟模块提供的时钟信号中解析得到授时时钟信号时,利用第二时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;所述第二时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步。
[0181]
图5是本发明实施例实现与基站的时间同步应用的电路示意图,如图5所示,包括电路包括:
[0182]
调制解调(modem)模块,用于在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
[0183]
第一时钟模块,具体可以为gps时钟模块/北斗时钟模块,用于在丢失施主基站的情况下,向调制解调模块提供授时时钟信号;
[0184]
第二时钟模块,具体可以为具备高稳定度的时钟模块,用于在丢失施主基站和第一时钟模块提供的时钟信号的情况下,在短时间内,向调制解调模块提供授时时钟信号。
[0185]
处理器(mcu)模块,用于利用调制解调模块提供的授时时钟信号,与基站进行时间同步。
[0186]
在一示例中,如图6所示,结合图5所示的电路图,描述与基站进行时间同步的过程,包括:
[0187]
步骤601:在车辆相对于基站发生移动的过程中,利用调制解调模块获取所述基站发送的输入信号,并利用调制解调模块从所述输入信号中解析到授时时钟信号;
[0188]
步骤602:利用处理器模块判断在第一预设时长内是否从所述输入信号中解析到授时时钟信号;当确定在第一预设时长内未从所述输入信号中解析得到授时时钟信号时,执行步骤603;
[0189]
步骤603:控制第一时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;
[0190]
步骤604:利用所述调制解调模块对所述第一时钟模块提供的时钟信号进行解析;利用处理器模块判断在第二预设时长内是否从所述时钟信号解析得到授时时钟信号;当确定在第二预设时长未从所述第一时钟模块提供的时钟信号中解析得到授时时钟信号时,执行步骤605;
[0191]
步骤605:控制第二时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;
[0192]
这里,利用所述调制解调模块对所述第二时钟模块提供的时钟信号进行解析;解析得到的授时时钟信号用于与所述基站进行时间同步。
[0193]
其中,所述第一时钟模块和第二时钟模块不同。
[0194]
这里,在高铁车辆相对于基站发生移动的过程中,与基站进行时间同步,具备以下优点:
[0195]
(1)高铁车辆的mu设备中设置有无线信号控制装置;该无线信号控制装置能够支持在高铁列车在不同施主小区快速切换时,稳定输出用于与基站进行时间同步的授时时钟信号,即支持在高速移动、快速切换情况下tdd系统的同步。
[0196]
(2)采用modem模块或模组 gps/北斗授时 高稳时钟的方式,完成高铁车辆和基站的时间同步如t/r时序同步。
[0197]
采用本发明实施例提供的无线信号控制方法,支持在高铁发生高速移动、快速切换基站的情况下实现增益自动控制,以及支持在高铁发生高速移动、快速切换基站的情况下实现与基站的精准时间同步,与相关技术中通过提高布站密度来提高车内无线信号的功率的方式相比,实现方式简单有效,且能够降低成本。
[0198]
为实现本发明实施例的无线信号控制方法,本发明实施例还提供一种无线信号控制装置,图7为本发明实施例无线信号控制装置的组成结构示意图;如图7所示,所述装置包括:
[0199]
获取单元71,用于在车辆相对于基站发生移动的过程中,获取所述基站发送的输入信号;
[0200]
处理单元72,用于基于获取的输入信号,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制,以使所述车辆内的信号覆盖强度满足预设条件;以及基于获取的输入信号,与所述基站进行时间同步。
[0201]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元72,具体用于:
[0202]
确定所述输入信号对应的第一输入功率值;
[0203]
将所述第一输入功率值与预设参考功率值进行比较,得到比较结果;
[0204]
基于所述比较结果,对所述车辆与所述基站之间的下行链路增益进行控制。
[0205]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
[0206]
当所述比较结果表征所述第一输入功率值小于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路调大。
[0207]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
[0208]
当所述比较结果表征所述第一输入功率值大于预设参考功率值时,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益调小。
[0209]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元,具体用于:
[0210]
基于所述第一输入功率值、预设参考功率值和预设步长,确定增益衰减量;
[0211]
基于增益衰减量,将所述车辆与所述基站之间的下行链路增益由第一值调整为第二值;
[0212]
其中,所述第一值大于所述第二值。
[0213]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述车辆包括一个mu和多个ru;所述装置还包括:
[0214]
确定单元,用于确定所述mu的第二输入功率值和多个ru中任意一个ru的第三输入功率值;基于所述第二输入功率值和所述第三输入功率值,确定所述预设参考功率值。
[0215]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述确定单元,具体用于:
[0216]
确定所述mu的第一输出功率值和第一标称增益;并确定所述多个ru中任意一个ru的第二输出功率值和第二标称增益;基于所述第一输出功率值和所述第一标称增益,确定所述mu的第二输入功率值;并基于所述第二输出功率值和所述第二标称增益,确定所述多个ru中任意一个ru的第三输入功率值。
[0217]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元72,具体用于:
[0218]
通过调制解调模块对所述输入信号进行解析;并判断在预设时长内是否从所述输入信号中解析到授时时钟信号;
[0219]
当确定在第一预设时长内不能利用获取的输入信号得到授时时钟信号时,利用第一时钟模块向调制解调模块提供时钟信号;所述第一时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步。
[0220]
此外,根据本发明的至少一个实施例,所述处理单元72,还用于:
[0221]
通过所述调制解调模块对所述第一时钟模块提供的时钟信号进行解析;并判断在预设时长内是否从所述时钟信号解析得到授时时钟信号;
[0222]
当确定在预设时长未从所述第一时钟模块提供的时钟信号中解析得到授时时钟信号时,利用第二时钟模块向所述调制解调模块提供时钟信号;所述第二时钟模块提供的时钟信号用于供所述调制解调模块与所述基站进行时间同步;
[0223]
其中,所述第一时钟模块和第二时钟模块不同。
[0224]
实际应用时,所述获取单元71可以由无线信号控制装置中的通信接口实现;所述处理单元72、确定单元可以由无线信号控制装置中的处理器实现。
[0225]
需要说明的是:上述实施例提供的无线信号控制装置在进行无线信号控制时,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述处理分配由
不同的程序模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的程序模块,以完成以上描述的全部或者部分处理。另外,上述实施例提供的无线信号控制装置与无线信号控制方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
[0226]
本发明实施例还提供了一种通信设备,如图8所示,包括:
[0227]
通信接口81,能够与其它设备进行信息交互;
[0228]
处理器82,与所述通信接口81连接,用于运行计算机程序时,执行上述智能设备侧一个或多个技术方案提供的方法。而所述计算机程序存储在存储器83上。
[0229]
需要说明的是:所述处理器82和通信接口81的具体处理过程详见方法实施例,这里不再赘述。
[0230]
当然,实际应用时,通信设备80中的各个组件通过总线系统84耦合在一起。可理解,总线系统84用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统84除包括数据总线之外,还包括电源总线、无线信号控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图8中将各种总线都标为总线系统84。
[0231]
本技术实施例中的存储器83用于存储各种类型的数据以支持通信设备80的操作。这些数据的示例包括:用于在通信设备80上操作的任何计算机程序。
[0232]
上述本技术实施例揭示的方法可以应用于所述处理器82中,或者由所述处理器82实现。所述处理器82可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过所述处理器82中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的所述处理器82可以是通用处理器、数字数据处理器(dsp,digital signal processor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理器82可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤,可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中,该存储介质位于存储器83,所述处理器82读取存储器83中的信息,结合其硬件完成前述方法的步骤。
[0233]
在示例性实施例中,通信设备80可以被一个或多个应用专用集成电路(asic,application specific integrated circuit)、dsp、可编程逻辑器件(pld,programmable logic device)、复杂可编程逻辑器件(cpld,complex programmable logic device)、现场可编程门阵列(fpga,field-programmable gate array)、通用处理器、无线信号控制器、微无线信号控制器(mcu,micro controller unit)、微处理器(microprocessor)、或者其他电子元件实现,用于执行前述方法。
[0234]
可以理解,本技术实施例的存储器(存储器83)可以是易失性存储器或者非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(rom,read only memory)、可编程只读存储器(prom,programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom,erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom,electrically erasable programmable read-only memory)、磁性随机存取存储器(fram,ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom,compact disc read-only memory);磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram,
random access memory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存储器(sram,static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram,synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram,dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram,synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram,double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram,enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram,synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram,direct rambus random access memory)。本技术实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0235]
在示例性实施例中,本发明实施例还提供了一种存储介质,即计算机存储介质,具体为计算机可读存储介质,例如包括存储计算机程序的存储器83,上述计算机程序可由通信设备80的处理器82执行,以完成前述无线信号控制服务器侧方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是fram、rom、prom、eprom、eeprom、flash memory、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器。
[0236]
需要说明的是:“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0237]
另外,本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
[0238]
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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